KR960000973B1 - 전기 절연용 열경화성 에폭시 수지 분체도료 조성물 - Google Patents

전기 절연용 열경화성 에폭시 수지 분체도료 조성물 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

전기 절연용 열경화성 에폭시 수지 분체도료 조성물
본 발명은 전기적 특성, 특히 절연 파괴 전압을 향상시킨 전기 절연용 열경화성 에폭시 수지 분체도료 조성물에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 에폭시 수지 100중량부에 대해 경화제 0.8∼20중량부, 경화촉지제 0.1∼5중량부 및 무기 충진제 0∼200중량부를 혼합하여 용융 혼련기를 통해 용융 혼련후 냉각, 분쇄의 공정을 거쳐 제조되어지는 전기 절연용 열경화성 에폭시 수지 분체도료 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 열경화성 에폭시 수지 분체도료는 에폭시 수지, 경화제, 경화촉진제 및 무기충진제 등을 혼합한 후, 용융혼련, 냉각분쇄의 공정으로 제조되고, 제조된 열경화성 에폭시 수지 분체도료는 예열 스프레이법, 정전 스프레이법, 유동 침적법 및 정전 유동 침적법으로 도장되며, 전기전자 부품의 절연 피막용으로 주로 사용되어진다.
종래에는 주제인 에폭시 수지를 1종 또는 2종의 비스페놀 에이형(Bisphenol A Type) 에폭시 수지를 사용하거나 비스페놀 에이형(Bisphenol A Type) 에폭시 수지와 비스페놀 에프형(Bisphenol F Type) 에폭시 수지를 혼용하여 사용하여 왔으나, 이것은 절연 파괴 전압에 있어 20KV/㎜ 이상을 요구할 때 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 열경화성 에폭시 수지 본체도료를 전기전자 부품등의 절연 피막용으로 사용시 전기 절연성이 더욱 우수한 전기 절연용 열경화성 에폭시 수지 본체 도료 조성물을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 각각 그레이드(Grade)가 다른 비스페놀 에이형 에폭시 수지를 3종 또는 그 이상을 경화제, 경화촉진제 및 무기 충진제와 혼합하고 용융 혼련기에서 용융 혼련시켜 분쇄를 거쳐 전기 절연성이 우수한 열경화성 에폭시 수지 본체 도료를 제조하였다.
본 발명을 좀 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 분체도료는 평균 분자량이 900∼1,000인 비스페놀 에이형 에폭시 수지 0∼20중량, 평균 분자량이 1,000∼1,300인 비스페놀 에이형 에폭시 수지 30∼50중량%, 평균 분자량이 1,400∼1,600인 비스 페놀 에이형 에폭시 수지 30∼40중량%, 평균 분자량이 3,000∼4,000인 비스페놀 에이형 에폭시 수지 10∼20중량%를 주성분 100중량부로 하고, 이 주성분에 경화제, 경화 촉진제, 무기 충진제를 각각 주성분 100중량부에 대하여 0.8∼20중량부, 0.1∼5중량부, 0∼200중량부를 첨가하여 혼합하고 용융 혼련기 내에서 용융 혼련한 다음 냉각하고, 분쇄하여 평균 분자량이 2,000∼6,000인 열경화성 에폭시 수지 본체 도료를 제조하였다.
본 발명에서 사용된 경화제는 디시안디아마이드, 페놀수지류, 금속염류, 이미다졸류, 산무수물계등이고, 주성분 100중량부에 대해 0.8∼20중량부 즉, 주성분과 경화제의 당량비를 1 : 0.9∼1.1의 범위를 벗어나게 되면 분체도료는 경화불량을 일으키고, 이로 인하여 내습성 및 내열성등의 물성이 나빠지게 된다.
경화 촉진제로는, 아민류, 이미다졸류, 유기금속염류, 유기과산화물등을 주성분 100중량부에 대해 0.1∼5중량부, 바람직하가게는 0.3∼4중량부 사용한다. 경화 촉진제가 주성분 100중량부에 대해 5중량부 이상이 사용되면, 도료로서의 도막 성능이 저하될 뿐만 아니라 저장 안정성이 나빠지며, 0.1중량부 이하로 사용되면 저장 안정성은 문제가 되지않지만 경화가 불량해지거나 후경화에 장시간이 소요됨으로써 내습성, 내열성등의 물성이 저하되고 경제성이 문제시 된다.
무기 충진제로는 실리카, 운모, 탄산칼슘, 알루미나, 수산화알루미늄, 탈크, 고령토등을 주성분 100중량부에 대해 0∼200중량부, 바람직하게는 25∼100중량부가 사용된다.
무기 충진제를 주성분 100중량부에 대하여 100중량부 이상을 사용할 경우에는 내충격성 및 부착성이 현저히 저하되며 25중량부 미만을 사용할 경우에는 내충격성 및 부착성은 우수하지만 유리전이 온도가 낮아진다.
한편, 본 발명의 열경화성 에폭시 수지 분체도료 조성물에는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제 및 안료등을 소량 첨가할 수 있다.
본 발명의 열경화성 에폭시 수지 분체도료의 제조방법은 특정한 방법에 국한되지 않지만, 일반적으로 분자량이 다른 3종류 이상의 비스페놀 A형 에폭시 수지, 경화제, 경화촉지제 및 무기충진제등을 혼합하여 용융 혼련기에서 용융 혼련시킨 다음, 냉각하고, 분쇄하여 제조한다.
본 발명의 조성물로 제조된 열경화성 에폭시 수지 분체도료는 45℃이상의 융점을 가지며, 상온에서 고상의 분말로 존재한다.
또한, 후경화는 요구 특성에 따라 달라질 수 있으나 일반적으로 100∼200℃에서 10∼60분간 후경화함으로서 목적하는 물성을 갖는 도막을 얻을 수 있다.
하기의 실시예 및 비교예는 본 발명의 전기 절연용 열경화성 에폭시 수지 분체도료 조성물의 효과를 좀더 구체적으로 설명하는 것이지만 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.
실시예 1
평균 에폭시 당량이 500이고 평균 분자량이 1,00이며 연화점이 65℃인 것으로서 고려화학(주) 제품(제품명 N8010)인 비스페놀 에이형 에폭시 수지 10중량부%, 평균에폭시 당량이 650이고 평균 분자량이 1,300이며 연화점이 80℃인 것으로서 고려화학(주) 제품(제품명 N8020)인 비스페놀 에이형 에폭시 수지 40중량부, 평균 에폭시 당량이 950이고 평균 분자량이 1,600이며 연화점이 96℃인 것으로서 고려화학(주)제품(제품명 N8040)인 비스페놀 에이형 에폭시 수지 40중량부, 평균 에폭시 당량이 1925이고 평균 분자량이 3,000이며 연화점이 122℃인 것으로서 고려화학(주) 제품(제품명 N8070)인 비스페놀 에이형 에폭시 수지 10중량부, 경화제로서 아민가(Amine Value) 60∼70인 백색 분말로 미국 다우 케미칼사 제품(제품명 DEH *41)인 악셀레이티드 디시안디아마이드 5중량부, 경화촉진제로서 2-메칠 이미다졸 0.2중량부 및 무기 충진제로 평균 입경이 5㎛인 실리카(SiO2) 70중량부를 혼합하고 용융 혼련기를 사용하여 105℃에서 용융 혼련한후 냉각한 다음, 분쇄하여 열 경화성 에폭시 수지 분체도료를 제조하였다.
제조된 열경화성 에폭시 수지 분체도료의 물성치들을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
물성치중 겔타임은 150℃의 큐어 플레이트 상에서 측정하였고, 흐름율은 분체도료 1g으로 16Φ의 정제를 만든 후, 이를 140℃의 열풍 건조로에서 10분간 건조하여 늘어난 지름을 %로 나타낸 것이다. 절연 파괴 전압은 KSC2105에 의거 단계 파괴 시험으로 진행하며 시험 시편은 95㎜×95㎜×1t의 연경판에 1㎜ 두께로 도막을 올려 150℃열풍 건조로에서 후경화 시켰다. 절연 저항율은 열경화성 에폭시 수지 본체 도료 45± 0.05g을 지름 10㎜, 두게 3㎜의 원판으로 성형한 다음 이를 150℃의 열풍 건조로에서 30분간 소부시키고 상온에서 냉각후 이를 저항율 측정기로 시험하여 Ω.㎝의 단위로 나타냈다.
실시예 2
평균 에폭시 당량이 650이고 평균 분자량이 1,300이며 연화점이 80℃인 것으로서 고려화학(주) 제품(제품명 N8020)인 비스페놀 에이형 에폭시 수지 50중량부, 평균 에폭시 다량이 950이고 평균 분자량이 1,600이며 연화점이 96℃인 것으로서 고려화학(주) 제품(제품명 N8040)인 비스페놀 에이형 에폭시 수지 40중량부, 평균 에폭시 당량이 1925이고 평균 분자량이 3,000이며 연화점이 122℃인 것으로서 고려화학(주)제품(제품명 N8070)인 비스페놀 에이형 에폭시 수지 10중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 열경화성 에폭시 수지 분체도료를 제조한 다음, 실시예 1에 기재된 방법과 동일한 방법으로 물성치를 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.
비교예 1
평균 에폭시 당량이 650이고 평균 분자량이 1,300이며 연화점이 80℃인 것으로서 고려화학(주) 제품(제품명 N8020)인 비스페놀 에이형 에폭시 수지 70중량부, 평균 에폭시 당량이 1925이고 평균 분자량이 3,000이며 연화점이 122℃인 것으로서 고려화학(주) 제품(제품명 N8070)인 비스페놀 에이형 에폭시 수지 30중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 열경화성 에폭시 수지 분체도료를 제조한 다음, 실시예 1에 기재된 방법과 동일한 방법으로 물성치를 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.
비교예 2
평균 에폭시 당량이 50이고 평균 분자량이 1,600이며 연화점이 96℃인 고려화학(주) 제품(제품명 N8040)인 비스페놀 에이형 에폭시 수지 100중량부를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시에 1과 동일한 방법으로 열경화성 에폭시 수지 분체도료를 제조한 다음, 실시예 1에 기재된 방법과 동일한 방법으로 물성치를 측정하여 하기 표1에 기재하였다.
[표 1]
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하여 각각 그레이드(Grade)가 다른 비스페놀 에이형 에폭시 수지를 3종 또는 그 이상을 혼합하여 사용함으로서 전기 절연성 즉, 절연 파괴 전압과 절연 저항율이 우수한 전기, 전자부품의 전기 절연용 열 경화성 에폭시 수지 분체도료를 얻을 수 있었다.

Claims (4)

  1. 평균 분자량이 900∼1,000인 비스페놀 에이형 에폭시 수지 0∼20중량, 평균 분자량이 1,100∼1,300인 비스페놀 에이형 에폭시 수지 30∼50중량%, 평균 분자량이 1,400∼1,600인 비스 페놀 에이형 에폭시 수지 30∼40중량%, 및 평균 분자량이 3,00~4,000인 비스페놀 에이형 에폭시수지 10~20 중량%를 함유하는 에폭수지 100중량부에 대해 경화제 0.8∼20중량부, 경화촉진제 0.1∼5중량부 및 무기 충진제 0∼200중량부로 구성됨을 특징으로 하는 전기 절연용 열경화성 에폭시수지를 분체도료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 경화제는 디시안디아미이드, 페놀 수지류, 금속염류, 이미다졸류, 상무수물계 등에서 하나 또는 그 이상 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 전기 절연용 열경화성 에폭시수지를 분체도료 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 경화촉진제는, 아민류, 이미다졸류, 유기금속염류, 유기 괴산화물 등에서 하나 또는 그 이상 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 전기 절연용 열경화성 에폭시수지를 분체도료 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 무기충진제는 실리카, 탄산칼슘, 알루미나, 수산화 알루미늄, 운모, 고령토 등에서 하나 또는 그 이상 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 전기 절연용 열경화성 에폭시수지를 분체도료 조성물.
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WO2013180328A1 (ko) * 2012-06-01 2013-12-05 주식회사 영테크 절연용 나노 복합재 및 그 제조방법

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